現代通信技術在高速鐵路中的應用

謝剛強

（中鐵十局集團電務工程有限公司，山東 濟南 250000）

現代通信技術在高速鐵路中的應用

謝剛強

（中鐵十局集團電務工程有限公司，山東 濟南 250000）

進入新的經濟發展時期，人們的生活水平有了很大的提升，科技力量也不斷的壯大，對于交通運輸行業的要求就越來越高，在這種情況下，鐵路運輸速度和服務質量也必須不斷的升級才能滿足人民的實際出行需求。同時，隨著網絡技術的普遍使用，人們在出行中也更注重是否會有便利的網絡服務。將現代通信技術運用到高速鐵路中，不僅能夠方便了人們的出行，更對高速鐵路的發展有著非常關鍵的技術支撐作用。文章分析通信技術在高速鐵路中的應用。

現代通信；技術；高速鐵路；檢測；安檢

近年來，鐵路發展逐漸以高速鐵路為主，其中對于所用的通信系統來說，組成上主要有有線通信和無線通信。相比普通鐵路的通信系統來說，有線通信系統是相同的，主要的不同之處是無線通信。文章闡述針高速鐵路中的現代無線通信技術，通過現代通信技術在高速鐵路發展中的應用分析，闡明隨著現代通信技術的不斷發展，相關高速鐵路也有了更加安全和高速的運行保障。

1 高速鐵路中加強通信技術運用的重要意義

隨著現代科技力量的不斷發展，相關的通信技術也在新時代發展中呈現了新的科技特點，數字化、互聯網化、智能性、個性化及高速性等都有了明顯的優勢。通過現代通信技術的廣泛應用，實現了用戶在任何時間和地點下的視頻及語音交流、數據傳遞等，方便人們生活的各個方面，既提升了各行業的生產效率，也提升了生活品質。隨著現代經濟及貿易往來的頻繁，高速鐵路已經成為人們出行中非常重要的一種方式。當人們在列車中能夠進行商務辦公和貿易溝通時，既體驗了列車的高速，也突出了現代通信技術的便利性。

高速公路很突出一個的特征就是運行速度非常高，提升速度必須要有配套的安全措施和成熟的技術來進行支撐。長時間的科研及分析表明，現代通信技術完全可以為高速鐵路的快速發展提供有力的網絡支撐，以現代通信技術為基礎高速鐵路通信網路，以可交互界面為輔助，能夠為高速鐵路操控提供更便捷的操作性，有效提升鐵路操控準確性和運輸速度控制。這就為鐵路系統的發展提供了有力的通信系統保障。

2 高速鐵路中現代通信技術具體應用

2.1 列車調度系統中GSM-R技術的應用

GSM-R指的是鐵路全球移動系統，是一項超出GSM趨于成熟的較使用的列車運行調度技術，也是針對鐵路運行中的相關移動通信需求進行設計的一項專用系統。隨著科技的進步，鐵路發展中速度和運輸能力不斷的在提升，為了確保鐵路高速運輸過程中的高效性和安全性，有效降低部分運輸壓力較大的鐵路干線的承載壓力，鐵路系統對列車調度系統進行了業務的升級和優化處理。與此同時，還不斷的調整原系統中的通信信號線的高度、性能及方向，確保鐵路沿線的信號源能夠完全滿足實際的運輸范圍覆蓋需求。對于弱電問題的處理方面，通過添置先進的設備來使地面和列車之間形成一個雙向的無線通信系統來加以完善。GSM-R的列車調度系統，可以通過大屏幕清晰的展示列車具體的經過路線及各個站點的動態信息，調度中心以此為依據通過通信網絡系統發出相關的調度指令。遇到緊急的突發情況，也可以通過這個網絡平臺的無線通信信息傳遞功能，讓指揮人員能夠及時了解和掌握現場的救援情況。通過與各調度人員、助理及值班人員和司機進行有效的溝通，將事件控制在最小范圍內。目前的高速鐵路運行，主要以無線通信列調為主。對于形成調度，可以完全借助可視化網絡平臺進行操作控制。并能夠通過網絡平臺實現列車駕駛員、調度值班員和車站值班人員的信息通信，確保列車運行中的各項調度的協調性和高效性。

2.2 高鐵安檢中通信技術的應用

鐵路運行過程中的安全監控也是非常重要的一項組成。在科學技術不斷發展的今天，相關的鐵路信息化建設也在不斷地進行新的發展思路探索，要想實現鐵路運輸系統中車輛安全監控的高標準化體系建設，就必須強化通信信息及網絡技術在列車安全運行中的控制管理。比如，通過動態成像的形式監控列車的運行故障，采用列車主軸運行溫度的紅外線智能跟蹤控制等。形成以多專業、多層次及不同部門共同參與的綜合監控體系，盡而實現全面實時監控整個高鐵線路運行安全。特別是對于短距離WIMAX和WIFI的無線通信技術的相互結合運用而形成的傳感器，可以與具體的有線線路聯合形成共同的網絡模式，為鐵路的安全監測系統提供了有力的移動裝備條件。通過每30公里一個的紅外線探頭安裝模式形成的紅外線的探測軸溫系統，可以對運行中的列車進行軸溫的紅外測試，并結合適用于60萬輛的列車配備標簽RFID來進行檢測，確定不同車牌號的每一根軸輪溫度。目前的發展中對于這方面的應用還集成了報警系統、分散檢測系統、網絡運行及信息共享、遠程控制等多項系統于一體的防范預警體系，大大提升了列車運行的安全性。

含THDS、TPDS（地面安全監測運行系統）、TADS（軌邊早期故障診斷系統）等多個系統在統稱為鐵路列車監控安全系統。這個系統主要借助網絡、智能操作與信息技術形成的列車集中數據處理、智能操作和信息共享、安全監控的多項操作系統。鐵路總局對所有車輛建立了動態信息庫，可以準確掌握目前列車的承載情況、車載內容及行駛軌道、車輛具體位置。對于安全監控系統的運行中，必須加強網絡安全的建設，將內部訪問和外部遠程訪問充分的分力，以身份認證的形式來實現技術和信息的交互。通過現代計算機技術中的平臺控制操作、路由器及防火墻等多項技術來綜合進行調試維護。

2.3 高鐵在線監測系統中通信智能化的應用

高速鐵路中列車的行駛速度，經過多次的提速，已經達到了300公里每小時。隨著列車速度的不斷提升，相關的線路及通信配套技術必須要得以提升，必須為高速鐵路建立配套的巡檢系統。巡檢系統的檢測首先確保人身安全，對于高速運行的車輛后續的裝備建設，必須通過智能化的在線檢查才能夠把握準確。通過在機車車體上的安裝軌道動態檢查設備，監控列車的運行速度。當車體振動速度超出限值，就會進行加速值和坐標信息的高速存儲分析，盡而為車速的調整提供有力的數據參考。結合高速攝像技術和GPS定位技術、圖像處理技術等，可以清晰的拍攝高速鋼軌表面，進而識別和診斷故障。這種高速拍攝系統使用非常方便，可以直接安裝在軌道或者是行李車上。拍攝系統還具備對各種列車一些損傷及軌縫的識別功能。對于機車擦傷系統重傳感器、配線配管及分線箱的綜合功能協調檢測也為列車運行安全提供了保障，也實現了高速鐵路的現代化和高速化運輸保障。

2.4 高速鐵路智能運輸系統的應用

基于鐵路的智能運輸系統主要是以電子、通信、自動化控制系統與技術等多方面的先進技術集成，實現鐵路運輸系中的信息采集、傳輸、共享、處理操作，通過較低的成本得到較高的運行效率和安全保障。最新鐵路智能運輸系統以鐵路地理信息系統、行車安全監控系統及客車綜合調度子系統及車票售賣系統為主要的核心內容。其系統運行特點主要呈現三個優勢：①智能化，通過先進的網絡技術和智能操控技術實現列車啟動、運行及停止的準確信息控制。監控鐵路過往車輛的運行狀況，實現列車的運行調度和信息服務功能；②高效性，通過先進的智能運輸系統，及時反饋救援信息，提供優質的導航、運輸及電子商務服務；③綜合協調性，鐵路智能系統是集多種控制權限于一體的系統，人機之間的交互高度協調，并且能夠將客流信息及時反饋給列車，列車也會運行信息快速的反饋給客戶，實現客戶、列車及線路的高度協調性。

3 結束語

總而言之，在近幾年的鐵路運輸發展中，隨著科技力量的不斷雄厚，相關的鐵路也進入了跨時代的高速發展階段。客運和貨運的運行速度、承載規模都有了很大的提升。我國鐵路的網絡化發展模式在高鐵、客運及貨運專線、城際鐵路等的發展中逐步走向完善。隨著鐵路高速化的發展，相關的現代通信技術在其中的應用也日趨成熟。同時也正是因為通信技術的應用，才為高速鐵路運行的安全性，精準性和高速性提供了有力的保障。

[1]朱亞洲.基站協作技術及其在高速鐵路寬帶無線通信系統中的應用研究[D].上海大學,2011.

[2]劉驍健.高速鐵路移動通信系統集成方案及關鍵技術研究[D].山東大學,2011.

U238

A

2096-2789（2016）12-0056-02